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Mittwoch, 30.08.2017

Stellen Computer bald die besseren Diagnosen?

Big Data eröffnet völlig neue Behandlungschancen, sagt ein Forscher. Doch wer haftet, wenn die Technik irrt?

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  • Matthieu-P. Schapranow (34) gehörte im Jahr 2015 zu Deutschlands Top-10-Nachwuchswissenschaftlern.
    Matthieu-P. Schapranow (34) gehörte im Jahr 2015 zu Deutschlands Top-10-Nachwuchswissenschaftlern.

Schritte, Puls, Blutdruck – vieles lässt sich heute ganz einfach messen, speichern und auswerten. Dr.-Ing. Matthieu-P. Schapranow ist in der Welt der Daten zu Hause. Am Potsdamer Hasso-Plattner-Institut (HPI) leitet er das Programm E-Health & Life Sciences. Das HPI wurde 1998 gegründet und bildet Software-Ingenieure aus. In diesem Jahr hat es gemeinsam mit der Uni Potsdam die Digital-Engineering-Fakultät gegründet.

Herr Schapranow, immer häufiger ist von Big Data die Rede. Wie würden Sie jemandem den Begriff erklären, der noch nie davon gehört hat?

Bei Big Data geht es immer um die Frage, wie man in einer großen Menge Daten relevante Zusammenhänge erkennt, um aussagekräftige Rückschlüsse zu ziehen. Für mich privat ist die Jahressteuererklärung so ein Datenhaufen, für Physiker sind es Simulationen des Urknalls mit mehreren Hundert Gigabyte. Es hängt also weniger von der Größe der Daten als von den verfügbaren Werkzeugen ab, mit denen daraus Informationen gewonnen werden.

Allein der Begriff klingt furchteinflößend. Müssen wir Angst vor Big Data haben?

Das glaube ich nicht. Wir haben es mit einem natürlichen Wandel zu tun: Computer werden immer leistungsfähiger. Heute stehen wir weniger vor dem Problem, Daten zu erheben, sondern vielmehr, einen praktischen Nutzen daraus zu ziehen.

Die Welt der Medizin wimmelt von Daten – also eine ideale Voraussetzung?

Die medizinischen Leitlinien für Therapien beruhen bereits auf der Auswertung von Tausenden Behandlungsverläufen. Mit Big Data haben wir heute Zugriff auf ungleich mehr Parameter, und das sogar weltumspannend. Das eröffnet völlig neue Perspektiven für die Behandlung komplexer Erkrankungen.

Zum Beispiel?

Nehmen Sie die Onkologie. Tumore verfügen über individuelle Merkmale, die den Behandlungsverlauf beeinflussen. Dennoch richtet sich die Behandlung heute primär noch nach der Lokalisation, zum Beispiel Lungen- oder Darmkrebs. Durch die Auswertung von Verlaufsdaten ähnlicher Fälle mit ähnlichen Veränderungen im Erbgut können Mediziner schon heute viel präzisere Therapien einleiten. Genetische Analysen können auch helfen, Erbkrankheiten frühzeitig zu identifizieren und präventiv zu behandeln – mit herkömmlichen Methoden war das nicht möglich.

Werden Computer künftig die besseren Diagnosen stellen?

Vermutlich – vorausgesetzt, wir füttern sie mit den passenden Algorithmen und Daten. Denn sie kombinieren das Wissen von vielen Ärzten. Die Mediziner von morgen werden nicht mehr allein entscheiden müssen, sondern erhalten Unterstützung. So wird es eine Vernetzung zwischen vielen Disziplinen geben, etwa mit Computerexperten, Statistikern und Genetikern.

Können Computer den Arzt ersetzen?

Auf absehbare Zeit eher nicht. Sie haben aber zwei Vorteile: Zum einen arbeiten Computer mit gleichbleibender Konzentration und Präzision. Zum anderen sind sie deutlich schneller und kostengünstiger.

Woran denken Sie dabei?

Ein Beispiel sind Radiologen, die zu den bestbezahlten Fachärzten zählen. Sie müssen hochkonzentriert aus einer großen Menge von Aufnahmen – Röntgen-, MRT- und CT-Bilder – Auffälligkeiten herausfinden. Oft enthalten diese Aufnahmen aber keine krankhaften Veränderungen. Ein Computerprogramm kann dabei helfen, Aufnahmen zu kategorisieren und krankhafte Bereiche hervorzuheben. So können Radiologen effizienter arbeiten und ihre wertvolle Zeit den auffälligen Aufnahmen widmen. Übrigens: Der Computer lernt auch bei seiner Arbeit, er wird also wie ein Mensch mit der Zeit immer besser.

Und wenn sich der Computer irrt – wer haftet für Fehler?

Bei Fehlern sind die Entwickler nur bedingt haftbar. In der Regel sind es die Ärzte und nicht der Algorithmus. Deshalb ist es so wichtig, dass Algorithmen von Anfang an mit realen Daten entwickelt und gemeinsam mit künftigen Nutzern ausführlich getestet werden. Schließlich ist der Computer immer nur so gut wie diejenigen, die ihn programmieren.

Viele Menschen haben ein ungutes Gefühl, wenn sie persönliche Daten – und ganz besonders Gesundheitsdaten – versenden. Ist die Sorge berechtigt?

Zunächst: Jeder Mensch muss selbst entscheiden können, welche Daten er wem preisgibt. Dazu sind eine frühzeitige Aufklärung und geeignete Werkzeuge erforderlich. An unserem Institut erforschen wir unter anderem solche Werkzeuge, mit denen jeder Bürger persönliche Gesundheitsdaten selbst verwalten kann. Heute sind es meist Forscher, die aus der Analyse solcher Daten neue Erkenntnisse für den medizinischen Fortschritt ableiten – das hilft am Ende uns allen.

Und Firmen wie Google, Apple & Co.

Klar, die suchen nach Möglichkeiten, damit langfristig Geld zu verdienen. Denn der Gesundheitsmarkt wächst. Doch hier geht es vor allem um das Erkennen von Verhaltensweisen in Gruppen ähnlicher Nutzer und nicht um einzelne Individuen.

In Großbritannien hatten Hacker in diesem Jahr die Computer englischer Krankenhäuser lahmgelegt. Wäre das auch in Deutschland möglich?

Der Angriff zielte nicht auf Patientendaten, sondern nutzte eine generelle Schwachstelle im IT-System aus. In Deutschland gab es solche Attacken auch schon, aber Gesundheitsdaten unterliegen sehr hohen Datenschutzstandards.

... die aber auch als Innovationsbremse gelten.

Die Datenschutzgesetze wurden in den 1970er-Jahren erdacht. Damals ging es um Papier, und niemand konnte die Möglichkeiten des digitalen Datenaustauschs absehen. Heute ist die Interpretation der Paragrafen selbst in Deutschland von Bundesland zu Bundesland unterschiedlich. Wir müssen das Verständnis von Datenschutz vereinheitlichen. Hier wird künftig auch die Europäische Datenschutzgrundverordnung neue Standards schaffen. Eine hundertprozentige Garantie für eine vollständige Anonymität von Daten wird es aber nicht geben, denn die geschickte Kombination vieler Datenquellen kann immer wieder zu neuen Einblicken führen.

Welche Alternative haben Menschen, die keinem Sicherheitsversprechen trauen? Ein Leben ohne Internet?

In der Tat gibt es das Risiko, dass sich die Bevölkerung spaltet. Es muss daher auch ein Recht auf Nicht-Digitalisierung geben – also beispielsweise auch den Anspruch auf einen Arztbesuch, selbst wenn keine digitale Patientenakte gewünscht ist. Aber ich bin optimistisch, dass immer mehr Menschen den neuen Möglichkeiten vertrauen. Das wird erreicht, wenn ihnen die Digitalisierung einen konkreten Vorteil bietet.

Das Gespräch führte Steffen Klameth.

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